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K3.1 Phonetik und Phonologie II 3. Sitzung http://menzerath.phonetik.uni-frankfurt.de/teaching/ K3_1.html

K3.1 Phonetik und Phonologie II 3. Sitzung

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K3.1 Phonetik und Phonologie II

3. Sitzunghttp://menzerath.phonetik.uni-frankfurt.de/teaching/K3_1.html

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Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 10ms = 0,01s

1 / 0,01 = 100

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Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 4ms

f = ????

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Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 4 ms = 0,004 s

f = 1 / 0,004 = 1000 / 4

f = 250

Die Frequenz eine Signals mit Periodenlänge 4 ms beträgt 250 Hz.

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Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 8ms; f = ???

T = 5ms; f = ???

T = 2,5ms; f = ???

T = 1ms; f = ???

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Grundfrequenz - Periodendauer

f = 1 / T

Frequenz (Hz) ist der Kehrwert der Periodenlänge (s)

T = 8ms; f = 125

T = 5ms; f = 200

T = 2,5ms; f = 400

T = 1ms; f = 1000

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Quelle-Filter-Modell

Stimmlippenschwin-gungen Grundfrequenz und Obertöne

Übertragungs-funktion des Vokaltrakts

Am Mund abgestrahltes Signal

f0 2f0 3f0 4f0 5f0 6f0

verstärkte Resonanz-bereiche

gedämpfte Resonanz-bereiche

Formanten

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2-Röhrenmodell für offene Vokale

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2-Röhrenmodell für offene Vokale

Halbgeschlossene Röhre

Halbgeschlossene Röhre

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2-Röhrenmodell für offene Vokale

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2-Röhrenmodell für offene Vokale

Resonanzfrequenzen (FX) werden von jeder Röhre getrennt berechnet. Die niedrigsten Werte von beiden Röhren zusammen sind die Formanten.

FAb = (2n-1)c/4Lb, FAf = (2n-1)c/4Lf

Angenomenne Vokaltraktlänge von 16 cm. Hintere Röhre (Ab) 6 cm, vordere Röhre (Af) 10 cm. Entspricht etwa [a̠].

• Hintere Röhre: F1 – 1429 Hz, F2 – 4287 Hz, F3 – 7148 Hz Vordere Röhre: F1 – 857 Hz, F2 - 2572 Hz, F3 - 4287

Formanten: F1 – 857 Hz (Af), F2 – 1429 Hz (Ab), F3 – 2572 (Af)

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Formanten

• Sind Intensitätsmaxima im Spektrum.

• Ihre Höhe ist NICHT abhängig von der Höhe der Grundfrequenz (vgl. Quelle-Filter-Modell).

• Sie werden durchgezählt, das niedrigste (in Hz) Intensitätsmaximum ist der erste Formant (F1).

• Formanten sind besonders charakteristisch für Vokale.

• Besonders die ersten beiden Formanten sind charakteristisch für Vokalqualität.

• Höhere Formanten (> F2) geben eher Sprechercharakteristika wieder.

http://auditoryneuroscience.com/topics/two-formant-artificial-vowels

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F1

F1F2F2

F2F2

F1

F1

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niedriger F1

niedriger F1

höherer F1 höherer

F1

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F1

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hoher F2 niedriger F2

höherer F2 niedriger

F2

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F1

F2

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Spektrogramm (alter Name auch Sonagramm)

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Spektrogramm

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Breitbandspektrogramm vs. Schmalbandspektrogramm

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Breitbandspektrogramm Schmalbandspektrogramm

Breitbandspektrogramm

Frequenzfensterbreite 300 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 3,3 ms

Gute Zeitauflösung, schlechtere Frequenzauflösung

Schmalbandspektrogramm

Frequenzfensterbreite 45 Hz, d.h. Zeitfensterbreite 22,2 ms

Gute Frequenzauflösung, schlechte Zeitauflösung

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Akustische Korrelate von Konsonanten

Plosive: Stille und plötzliche Lösung und scharfe Friktion im Oszillogramm, wenig Energie (hell) in der Verschlussphase und viel Energie (dunkel) in der Verschlusslösung im Spektrogramm

Frikative: Intensives Rauschen im Oszillogramm, viel Energie im Spektrogramm (Bereiche abhängig vom Artikulationsort)

Nasale, Laterale, Approximanten: Periodizität im Oszillogramm (wie Vokale), erkennbare Formantstruktur (besonders F2 und F3) im Spektrogramm

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Plosive, Frikative und Vokale

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Nasale und Approximanten

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Formanttransitionen (Formantübergänge)

Die kontinuirliche Bewegung der Artikulatoren verändert die Resonanzräume fortlaufend, was zu einer ständigen Veränderung der Spektren führt – sogenannte Formanttransitionen

Am besten sichtbar bei Transitionen vom Konsonanten in den Vokal

Besonders ausgeprägt bei Plosiven

• Ein sehr wichtiges akustisches Korrelat von Artikulationsort, darunter auch Sekundärartikulation

Unterschiedliche Transitionsmuster für unterschiedliche Kombinationen von Artikulationsort und Vokalqualität

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Formanttransitionen (Formantübergänge)

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Formanttransitionen (Formantübergänge)

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Formanttransitionen (Formantübergänge)